Streptokokken der Gruppe A auf einem menschlichen Neutrophilen. (NIAD/Flickr/CC-BY-2.0) Einmal häufigste Todesursache für Kinder in der westlichen Welt, Scharlachrot Fieber wurde dank der Medizin des 20. Jahrhunderts nahezu ausgerottet. Aber neue Ausbrüche Die Fortschritte der letzten Jahre in Großbritannien und Nordostasien deuten darauf hin, dass wir noch einen langen Weg vor uns haben.
Warum wir ein Wiederaufleben des tödlichen Krankheitserregers erleben, ist ein Rätsel. Eine neue Studie hat Hinweise im Genom eines der verantwortlichen Bakterienstämme entdeckt und zeigt, wie komplex der Stammbaum von Infektionskrankheiten sein kann.
Die Spezies hinter der Krankheit ist Streptokokken der Gruppe A oder Streptococcus pyogenes ; Eine kugelförmige Mikrobe, die giftige Verbindungen, sogenannte Superantigene, produzieren kann Chaos im Körper anrichten . Vor allem bei Kindern.
Die Ergebnisse kann so mild sein wie eine unangenehme Pharyngitis oder ein schlimmer Ausschlag, oder so schwerwiegend als toxischer Schock, der zum Versagen von Organen führt.
Mit dem Aufkommen von Antibiotika konnten Ausbrüche leicht bekämpft werden, bevor sie außer Kontrolle gerieten. In den 1940er Jahren war die Krankheit bereits ausgerottet.
Das scheint sich alles zu ändern.
„Nach 2011 ist die globale Reichweite der Pandemie wurde durch Berichte über einen zweiten Ausbruch im Vereinigten Königreich ab 2014 deutlich, und wir haben nun hier in Australien Ausbruchsisolate entdeckt“, sagt Der Molekularbiologe Stephan Brouwer von der University of Queensland.
„Dieses weltweite Wiederauftreten von Scharlach hat zu einem mehr als fünffachen Anstieg der Krankheitsrate und zu mehr als 600.000 Fällen auf der ganzen Welt geführt.“
Brouwer leitete ein internationales Forscherteam in einer Studie zu Strep-Genen der Gruppe A und konnte eine Vielzahl von Superantigenen charakterisieren, die von einem bestimmten Stamm aus Nordostasien produziert werden.
Darunter befand sich eine Art Superantigen, das den bakteriellen Eindringlingen offenbar eine clevere neue Möglichkeit bietet, in das Innere der Wirtszellen einzudringen, was bei Bakterien noch nie zuvor gesehen wurde.
Seine Neuheit impliziert, dass diese Ausbrüche nicht von denselben Bakterienstämmen abstammen, die in den vergangenen Jahrhunderten in den Gemeinden verbreitet waren. Vielmehr handelt es sich um eng verwandte Populationen von Streptokokken der Gruppe A, die selbst ein oder zwei neue Tricks gelernt haben.
Eine Möglichkeit, wie ähnliche Organismen die gleichen Eigenschaften entwickeln können – etwa eine fortgeschrittene Virulenz – besteht darin, dass die natürliche Selektion gemeinsame Gene auf die gleiche Weise unabhängig voneinander verfeinert.
Aber andere Studien haben bereits angedeutet, dass dieser Bakterienstamm eine helfende Hand in Form einer eigenen Infektion erhalten hat, und zwar einer Art von Virus wird Phagen genannt.
„Die Giftstoffe wären bei der Infektion in das Bakterium übergegangen Viren das die Toxin-Gene trug“, sagt Biowissenschaftler Mark Walker, ebenfalls von der University of Queensland.
„Wir haben gezeigt, dass diese erworbenen Toxine es ermöglichen.“ Streptococcus pyogenes um seinen Wirt besser zu besiedeln, was es ihm wahrscheinlich ermöglicht, andere Stämme zu übertreffen.'
In einem Prozess namens horizontaler Gentransfer , ein Gen, das sich in einer Mikrobe entwickelt hat, kann in das Genom eines Virus eingebaut und in die DNA eines neuen Wirts eingearbeitet werden, wodurch eine Art Klon des Originals entsteht.
Obwohl es kaum auf Bakterien beschränkt ist, ist es eine schnelle und praktische Möglichkeit für einzellige Mikroben, sich anzupassen. Solche gestohlenen Gene können Krankheitserregern neue Wege bieten, in das Gewebe des Wirts einzudringen oder sich der chemischen Kriegsführung zu widersetzen, die sie sonst in Schach halten würde.
In diesem Fall hat es einem weniger schwerwiegenden Bakterienstamm geholfen, eine Waffe zu entwickeln, die ihn genauso besorgniserregend macht wie seinen besiegten Cousin.
Um die Bedeutung des erworbenen Superantigens noch einmal zu überprüfen, setzten die Forscher genetische Bearbeitung ein, um deren Kodierung zu deaktivieren. Dadurch verloren die Stämme ihre Fähigkeit, die Tiermodelle zu besiedeln, mit denen die Virulenz der Bakterien getestet wurde.
Im Moment scheint es so, als ob unsere Bewältigung einer noch größeren Bedrohung darin besteht, die jüngsten Scharlach-Ausbrüche einzudämmen. Verbreitet sich ähnlich wie Aerosole SARS-CoV-2 Es ist unwahrscheinlich, dass Streptokokken der Gruppe A zu einer werden Epidemie unter den aktuellen Einschränkungen.
„Aber wenn die soziale Distanzierung irgendwann gelockert wird, wird das Scharlachfieber wahrscheinlich zurückkommen.“ sagt Gehhilfe.
'So wie COVID 19 „Letztendlich wird ein Impfstoff von entscheidender Bedeutung für die Ausrottung von Scharlach sein – einer der am weitesten verbreiteten und tödlichsten Kinderkrankheiten der Geschichte.“
Diese Forschung wurde veröffentlicht in Naturkommunikation .